Desenvolvimento de um sistema RP/RTCVD para deposição de filmes finos isolantes e metalicos

Abstract

A técnica de deposição de filmes finos por CVD (Chemical Vapor Deposition) é de grande interesse atual, especialmente na mlcroeletrônica. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema RT/RPCVD (Rapid Thermal / Remote Plasma CVD) para deposição de filmes isolantes e metálicos, voltado para aplicações em microeletrônica. O sistema possui alta versatilidade, devido principalmente às características de aquecimento rápido e disponibilidade de plasma-remoto. A câmara de reação é isolada do meio ambiente através de uma antecâmara, o que torna o processo menos susceptível a contaminantes externos, bem como permite a automação da seqüência de processo, entre outras vantagens. Um estudo preliminar da deposição de Óxido de Silício foi efetuado para caracterização e validação do equipamento. Foi avaliada a dependência do processo com as variáveis temperatura, tempo, pressão, fluxo de reagentes e potência de plasma. As características dos filmes obtidos foram determinadas a partir de medidas de espessura, uniformidade, espectroscopia de Infra Vermelho, microscopia óptica e eletrônica. Taxas de deposição entre 10 nm/min e 1000 nm/min foram obtidas em determinadas condições de processo, enquanto que a uniformidade de deposição situou-se entre 2% e 5%. Á partir das análises por espectroscopia de Infra Vermelho, os filmes demonstraram estequiometria SiO1,7-1,9, e baixa incorporação de outros elementos mesmo em deposições auxiliadas por plasmaThin film deposition by means of Chemical Vapor Deposition (CVD) has been of a great interest, specially in microelectronics. This work shows the development of a RT/RPCVD (Rapid Thermal / Remote Plasma CVD) systems for thin film deposition of dielectrics and metais, for use on microelectronics appliations. It is a very fIexible system because of its capabilities of Remote Plasma and Rapid Thermal Processing. It's reaction chamber is isolated from environment through a load-Iock, making the process less susceptible to external contaminants and allowing automated loading, and other advantages. A preliminary study of Silicon Dioxide deposition was used to characterize and validate the system. The process dependency with temperature, time, pressure, fIow of reactants and plasma uniformity measurements, Infra power was evaluated. Film thickness and Red spectroscopy, optical and electronics microscopy were performed to characterize the films. Deposition rates between 10 nm/min and 1000 nm/min were achieved in selected process conditions, while the uniformity of the film was from 2% to 5%. Film stoiquiometry was Si 1,7-1,9 with low incorporation of strange elements, even under plasma assisted deposition